動靜壓氣體軸承動態(tài)特性數(shù)值分析與穩(wěn)定性預(yù)測研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高轉(zhuǎn)速機(jī)械已成為高效率生產(chǎn)的重要工具，在許多應(yīng)用領(lǐng)域，氣體軸承可以提高機(jī)械的工作效率和工作精度。氣體軸承支撐的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高、無噪聲、摩擦小，其顯現(xiàn)出很多傳統(tǒng)軸承不具備的優(yōu)點(diǎn)，在微細(xì)工程、醫(yī)療器械、空間技術(shù)、精密儀器等領(lǐng)域中得到極大的應(yīng)用。但是氣體軸承存在其不足之處，如承載力低，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)容易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，這種失穩(wěn)現(xiàn)象是由于氣膜不再具有阻尼作用而導(dǎo)致的，這些缺點(diǎn)阻礙了氣體軸承的廣泛運(yùn)用。
　　本文以球

2、面螺旋槽動靜壓氣體軸承為研究對象，研究氣體軸承氣膜壓力分布、承載力、軸向和徑向的氣膜剛度及阻尼系數(shù)的數(shù)值計(jì)算方法，分析氣膜動態(tài)特性系數(shù)的變化規(guī)律，研究動靜壓氣體軸承穩(wěn)定性的預(yù)測與控制方法。
　　(1)球面螺旋槽動靜壓氣體軸承的穩(wěn)態(tài)承載特性分析。闡述了動靜壓氣體軸承的潤滑機(jī)理，結(jié)合雷諾方程假設(shè)，建立了非線性無量綱球面動靜壓氣體軸承穩(wěn)態(tài)雷諾方程，采用有限差分法計(jì)算氣膜的壓力分布、氣膜厚度分布。采用simpson復(fù)化積分法求解軸承的穩(wěn)態(tài)

3、承載力。研究了偏心率、轉(zhuǎn)速、供氣壓力、供氣孔的排數(shù)、供氣孔的分布位置及螺旋槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)對穩(wěn)態(tài)承載性能的影響規(guī)律。
　　(2)球面螺旋槽動靜壓氣體軸承的動態(tài)特性分析。建立了球面動靜壓氣體軸承的動態(tài)雷諾方程，采用導(dǎo)數(shù)積分法和有限差分法相結(jié)合的方法，數(shù)值計(jì)算氣膜的剛度和阻尼系數(shù)，研究了運(yùn)行參數(shù)、供氣壓力對動態(tài)特性系數(shù)的影響規(guī)律。
　　(3)球面螺旋槽動靜壓氣體軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。闡述了氣膜失穩(wěn)機(jī)理，建立了含有氣膜剛度和阻尼系